Блокчейн рівня 2: Дослідження ступеня його масштабованості
Блокчейни рівня 2 є однією з найперспективніших концепцій у криптоспільноті. Багато розробників вважають, що ця технологія може вирішити проблеми з масштабованістю та зробити використання блокчейнів значно доступнішим.
Чому блокчейни рівня 2 такі важливі? Ознайомтеся з цим посібником, щоб дізнатися, як вони працюють, та дізнатися докладніше про їхні захопливі застосування.
Ключові висновки:
Рівень 2 — це вторинний блокчейн, побудований на основній системі блокчейн.
Блокчейн рівня 2 використовує безпеку та інші можливості головного блокчейна, тоді як його власна окрема структура розширює можливості системи.
Майбутнє оновлення Ethereum Cancun, ймовірно, вплине на блокчейни рівня 2 та надасть ще більше можливостей для їх використання.
Що таке блокчейн рівня 2?
Блокчейн рівня 2 — це вторинний блокчейн, побудований на основній системі блокчейна. Він використовує безпеку та інші можливості головного блокчейна, тоді як його власна окрема структура розширює можливості системи.
Навіщо потрібні блокчейни рівня2?
Блокчейни рівня 2 були розроблені для вирішення трилеми блокчейнів, що стосується труднощів створення мережі, яка є одночасно безпечною, децентралізованою та масштабованою. Функція блокчейна рівня 2 — це вирішення так званої трилему, додаючи мережі масштабованості.
Блокчейни рівня 2 додають абсолютно нове місце для опрацювання транзакцій блокчейна. Оскільки блокчейн рівня 2 побудований на головному блокчейні, він успадковує всю безпеку та децентралізацію головного блокчейна. Таким чином, він може виконувати додаткові транзакції швидше, тому мережа не буде перекручена, тому мережа не перевантажується, коли приєднується більше користувачів.
Ця можливість робить блокчейни рівня 2 важливою частиною сучасної розробки web3. Коли так багато людей покладаються на блокчейни для зберігання даних, виконання численних транзакцій і забезпечення безпеки, дуже необхідна масштабованість. Блокчейни рівня 2 можуть забезпечувати своїм користувачам додаткову швидкість та нижчі комісії за транзакції.
Як працює блокчейн рівня 2?
Блокчейн рівня 2 підвищує масштабованість, змінюючи спосіб обробки транзакцій. Коли ви використовуєте блокчейн рівня 2, ваші транзакції спочатку опрацьовуються на ньому. Блокчейни рівня 2 використовують численні криптографічні докази та інші методи перевірки цих транзакцій, коли вони відбуваються. Однак транзакції не повністю підтверджені, доки вони не будуть розміщені в головному блокчейні. Для завершення транзакцій та переказу активів іноді відбуваються кросчейн-комунікації, за допомогою яких блокчейн рівня 2 розміщує виконані транзакції в основному блокчейні.
Різні типи блокчейнів рівня 2 по-різному обробляють завдання блокчейна. Нижче наведено деякі зі спільних способів, які наразі використовуються певними типами проєктів блокчейнів рівня 2.
Ролапи
Ролап — це по суті тип об'єднання декількох транзакцій в одну. Замість необхідної наявності головного блокчейна, щоб опрацювати кожну транзакцію, коли вона відбувається, блокчейн рівня 2 може збирати і обробляти кілька подібних транзакцій, перш ніж одночасно надіслати їх усіх до головного блокчейна.
Деякі ролапи, якролапи з нульовим знанням, навіть опрацьовують численні транзакції офчейн, перевіряючи транзакції за смарт-контрактом, а потім надають підтвердження дійсності в головний блокчейн для завершення транзакції. Ролапи збільшують продуктивність транзакцій, оскільки головний блокчейн повинен лише переглянути один блок транзакцій, що полегшує перевірку транзакцій. Більшість ролапів не мають окремого механізму консенсусу. Натомість вони просто використовують механізм консенсусу материнського блокчейна.
Сайдчейни
Сайдчейни здійснюють навіть більш незалежні операції, ніж ролапи. Вони працюють паралельно до головної мережі, проте все ще працюють на тому ж кодовому або обчислювальному механізмі, що й основний блокчейн. Сайдчейни часто використовують власний механізм консенсусу без необхідності отримання дозволу від основної мережі. Час від часу вони просто приєднуються до основного блокчейна, щоб передавати активи між ланцюгами. Окрім наявності окремого механізму консенсусу, сайдчейни зазвичай мають власні токени та протоколи.
Рішення Validium
Validium — це тип рішення для масштабованості, яке використовує підтвердження дійсності для перевірки численних транзакцій офчейн. Ці смарт-контракти покладаються на докази з нульовими знаннями для завершення транзакцій. Якщо транзакція недійсна, то доказ не дозволить їй перейти до головного блокчейна. Якщо транзакція справді дійсна, то знання, що всі дані правильні, переходить до головного блокчейна, а основні дані транзакції зберігаються офчейн. Проста перевірка доказів дійсності дозволяє виконувати смарт-контракт на головному блокчейні, не потребуючи передачі надмірної кількості даних.
Переваги і недоліки блокчейна рівня 2
Як і будь-які інші можливості, блокчейни рівня 2 добре працюють у певних ситуаціях, але можуть викликати проблеми в інших.
Нижче наведено переваги блокчейна рівня 2.
Масштабованість. Завдяки блокчейну рівня 2, мережа може продовжувати працювати плавно та ефективно, навіть якщо буде додано більше користувачів. Блокчейни рівня 2 дозволяють будь-якому блокчейну планувати майбутнє з більшою кількістю користувачів.
Надійність. На відміну від створення цілковито нового блокчейна з нуля, дизайнери блокчейнів рівня 2 будуються на міцній основі. Вони отримують всю децентралізацію та безпеку оригінальної мережі, а також знайому кодову базу та систему.
Гнучкість. Блокчейни рівня 2 можуть додавати можливості, яких не було в головному блокчейні. Вони дозволяють блокчейну розширювати свої послуги, оскільки розробники придумують більше програм для своїх технологій.
Швидкість. Рішення рівня 2 може радикально збільшити кількість транзакцій, які виконує блокчейн. Більшість систем з гарними блокчейнами рівня 2 можуть легко обробляти тисячі транзакцій в секунду (TPS).
Доступність. Без такої перевантаженості блокчейна комісія за транзакції стає набагато дешевшою, заохочуючи більше людей використовувати блокчейн частіше.
Нижче наведено деякі недоліки блокчейна рівня 2.
Відсутність можливості здійснювати компонування. У компонованого блокчейна є кілька взаємопов'язаних активів, які можуть бути зібрані різними способами. Блокчейни рівня 2 зменшують можливість комбінування, оскільки вони часто вказують, що лише певні активи можуть використовуватися в певних ланцюжках. Це ускладнює взаємодію деяких децентралізованих програм (DApps) з конкретними блокчейнами та може відлякувати розробників, які володіють меншими технологічними знаннями.
Відсутність ліквідності. У деяких випадках блокчейни рівня 2 майже повністю переймають трафік від основного блокчейна. Це стає проблемою, коли всі основні активи блокчейна заблоковані, тоді як користувачі зосереджуються лише на роботі з токенами на другому рівні. З погіршенням ліквідності може бути складно здійснювати торгівлю та підтримувати вартість основного блокчейна.
Вразливі місця системи безпеки. Блокчейни рівня 2 успадковують забезпечення безпеки від головного блокчейна. Однак певні механіки, як-от блокчейн-мости, можуть потенційно додати вразливих місць системі безпеки мережам. які в іншому випадку були б безпечними.
Знижена конфіденційність. Блокчейни рівня 2 часто вимагають, щоб користувачі працювали зі сторонніми послугами. Це може спричинити деяку втрату анонімності, яку вони інакше могли б мати на головному блокчейні.
Найкращі проєкти блокчейнів рівня 2
Після впровадження концепції блокчейнів рівня 2, розробники блокчейнів почали експериментувати з нею. Тепер для опрацювання транзакцій доступні безліч варіантів блокчейнів рівня 2. Нижче наведено деякі знайкращих проєктів блокчейнів рівня 2.
Мережа Mantle
Мережа Mantle виділяється тим, що регулюється децентралізованою автономною організацією (DAO). Ця керована спільнотою система рівня 2 на Ethereum має модульну структуру. Люди можуть працювати на різних рівнях залежно від рівня безпеки та типу транзакції, що їм необхідні. Вона має багато інструментів для розгортання смарт-контрактів, тому і є популярною серед практичних користувачів.
Eclipse
На відміну від багатьох інших проєктів на блокчейнах рівня 2, Eclipse не приєднується до одного блокчейна. Натомість ця технологія є налаштовуваною архітектурою ролапу, яку можна використовувати в численних блокчейн-мережах. Розробники можуть використовувати Eclipse для розгортання послуг ролап рівня 2 в таких системах, як Celestia, NEAR і Solana. Люди можуть створювати ролапи для всіх проєктів і знайти рішення для масштабованості офчейн, яке відповідає їхнім унікальним потребам.
Optimism
Цей блокчейн Рівня 2 використовує ролапи Optimism, які розглядають кожну транзакцію як дійсну. Транзакції відкочуються, лише якщо вони отримують докази шахрайства, які ідентифікують недійсну транзакцію, тому мережа не повинна витрачати багато часу вручну на підтвердження блоків. Цей механізм консенсусу вимагає, щоб люди передавали в стейкінг кожен новий блок, тому ця технологія забезпечує безпеку навіть без значної перевірки або часу, витраченого на пошук доказів шахрайства.
Arbitrum
Arbitrum має вражаючу швидкість у 40 000 транзакцій в секунду та передбачає дуже низькі комісії. Його рішення для масштабованості використовує ролапи Optimism для створення оптимізованої та зручної системи та йому віддають перевагу розробники DApp, які можуть кодувати на ньому базовою мовою, що використовується для віртуальної машини Ethereum (EVM).
Polygon
Polygon є однією з найпопулярніших систем масштабування рівня 2 на Ethereum. Цей блокчейн рівня 2 полегшує розробку нових програм. Polygon використовується для багатьох різних DApp і проєктів платіжних каналів, а розробники також можуть використовувати набір для розробки програмного забезпечення Polygon для побудови власних сайдчейнів.
Мережа Lightning
На відміну від багатьох блокчейнів рівня мережа Lightning працює на Bitcoin. Цей блокчейн рівня 2 забезпечує простий спосіб для людей відчути швидші транзакції в обмін на криптовалютні мікроплатежі. Хоча мережа Lightning досить проста, вона є основою незліченної кількості транзакцій Bitcoin. Досить корисною є можливість вибору різних платіжних каналів залежно від бажаної швидкості транзакції.
Як майбутнє оновлення Ethereum Cancun принесе користь проєктам блокчейнів рівня 2?
Блокчейн Ethereum вже відомий своїм незвично високим рівнем проєктів блокчейнів рівня 2. Нове оновлення Ethereum може надати ще більше можливостей для розробників на блокчейнах рівня 2. Оновлення Cancun-Deneb, також відоме як EIP-4844 (або більш неофіційно як Dencun), запровадить основу для такого типу масштабованості, як данкшардинг. Технологія прото-данкшардинг, яка доступна в оновленні Cancun, забезпечить універсальний короткостроковий спосіб зберігання даних, що полегшить виконання ролапів. Завдяки оновленню Cancun проєкти рівня 2 можуть принести багато користі.
Масштабованість.
Нова система Cancun Ethereum базується на концепції «блобів». Блоби, скорочена назва від «бінарних великих об'єктів», — це короткострокові модулі даних, які дозволяють ролапам тимчасово використовувати дані без необхідності постійно зберігати всі дані на рівні виконання основного блокчейна. Це значно збільшує місткість сховища, щоб мережа могла обробляти більше даних про транзакції. Це також спрощує передачу даних, щоб мережа могла покращити продуктивність транзакцій, зберігаючи при цьому свої гарантії безпеки.
Нижча комісія за газ
Головна причина, чому користувачі так очікують появу оновлення Cancun, полягає в тому, що воно обіцяє знизити комісію за газ на головному блокчейні Ethereum. Оскільки прото-данкшардинг заохочує до ще більшого розвитку блокчейни рівня 2, це може допомогти перемістити непотрібні транзакції з головного блокчейна. Це зменшення пропускної здатності транзакцій призводить до зниження комісії за транзакції для всіх користувачів незалежно від того, чи використовують вони нову систему ролап та зберігання даних.
Зменшені витрати за транзакції ролап рівня 2
Один із найбільш вражаючих способів зниження комісії за транзакції — це під час переказів між рівнем 1 і рівнем 2, оскільки значно дешевше коштуватиме отримання інформації з блокчейнів рівня 2 та її передача в головний блокчейн. За оцінками експертів, витрати на транзакції ролап можуть коштувати менше $0,001 за транзакцію, що дає змогу створити дуже доступний платіжний канал, щоб користувачі могли відправляти транзакції туди-сюди, не сплачуючи практично жодної комісії.
Модульна доступність даних
Прото-данкшардинг використовує модульний підхід до зберігання даних. Дані, необхідні для транзакцій, можна розділити на «блоби» для зберігання, щоб користувачі могли отримати доступ до необхідних даних без необхідності переглядати всі блоки. Розширена доступність даних дозволить людям використовувати блокчейни для різних проєктів розробки web3. Наразі Ethereum не є повністю модульною системою, але це оновлення прокладає шлях до підвищення модульності.
Майбутнє блокчейнів рівня 2
Завдяки своїй здатності забезпечувати масштабованість і доступність мережі блокчейни рівня 2 здаються багатьом спостерігачам майбутнім блокчейнів. Всього за кілька років вони перейшли від періодичної новинки до важливої частини розробки web3. На основі концепції блокчейнів рівня 2 побудовані платіжні канали, DApps та багато іншого. З'являється не тільки все більше смарт-контрактних проектів, що працюють на основі блокчейнів рівня 2, але створюється все більше системи блокчейнів рівня 2 для допомоги з цими проєктами.
Крім того, що в майбутньому блокчейни рівня 2 стануть більш поширеними, здається, що ця технологія розвивається в кількох конкретних напрямках. Особливо з акцентом Ethereum на шардинг та данкшардинг, ймовірно, що нові проєкти блокчейнів рівня 2 почнуть віддавати пріоритет модульності.
Іншою тенденцією, яка спостерігається, є посилені заходи безпеки. Хоча блокчейни рівня 2 отримують деяку вбудовану безпеку від основних блокчейнів, такі опції, як докази Optimism, часто жертвують безпекою заради швидкості на другому рівні. Деякі проєкти відходять від цього підходу та намагаються створити надійніші гарантії безпеки для своїх блокчейн-систем рівня 2.
Підсумки
Завдяки можливості керувати багатьма транзакціями офчейн блокчейни рівня 2 можуть знизити комісії за транзакції, збільшити та швидкість транзакцій. Використовуючи архітектуру основного блокчейна, вони можуть забезпечити користувачам надійний і знайомий досвід. Оскільки попит на швидке опрацювання численних транзакцій зростає, блокчейни рівня 2, ймовірно, стануть важливою частиною всесвіту блокчейнів.